Исследование метаболизма сахара и динамики экспрессии генов

Исследование метаболизма сахара и динамики экспрессии генов

Рис. 1. Влияние внекорневого внесения метилжасмоната на массу и размер плодов мушмулы на разных стадиях развития. Кредит: Фруктовые исследования (2024). DOI: 10.48130/frures-0024-0009.

Исследовательская группа исследовала динамику содержания растворимых сахаров в плодах мушмулы «Zaozhong 6» после обработки метилжасмонатом (MeJA). Их результаты показали, что MeJA ускоряет накопление сахара и увеличивает соотношение сахара и кислоты в полностью созревшей мушмуле, значительно улучшая качество фруктов. Это исследование также углубилось в молекулярные механизмы, регулирующие сахара, отметив значительные изменения в экспрессии ключевых генов, таких как FK, HK, SPP, SPS и SS.


Эти открытия предлагают потенциальное применение для оптимизации созревания и качества фруктов, а также обеспечивают более глубокое понимание регуляторных процессов, влияющих на развитие фруктов, прокладывая путь для будущих сельскохозяйственных практик по улучшению качества фруктов посредством целенаправленной биохимической обработки.

Мушмула японская (Eriobotrya japonica Lindl.) — многолетнее плодовое дерево родом из Китая, принадлежащее к семейству розоцветных. Он богат питательными веществами, такими как витамины А и В6, и славится коротким сроком хранения из-за нежной мякоти.

Несмотря на свою пищевую ценность, выращивание мушмулы сталкивается с проблемами, включая снижение уровня сахара и высокую кислотность плодов, что отрицательно влияет на ее рыночную стоимость. Исследования показали, что MeJA может влиять на созревание и качество фруктов, влияя на метаболизм сахара и улучшая такие характеристики фруктов, как сладость и долговечность.

Исследование, опубликованное в Фруктовые исследования 24 апреля 2024 г. исследует потенциальные улучшения качества фруктов.



В этом исследовании исследователи изучили влияние различных концентраций MeJA на метаболизм сахара в плодах мушмулы путем опрыскивания растений мушмулы 0, 5, 10 и 15 мМ MeJA и регистрации изменений веса, размера и профиля сахара плодов. Методы RT-qPCR использовались для анализа экспрессии генов, связанных с метаболизмом сахара.

Влияние внекорневого внесения метилжасмоната на массу и размер плодов мушмулы на разных стадиях развития. Средние значения лечения сравнивали с использованием t-критерия Стьюдента, где *, ** и *** обозначают уровень значимости (α), равный 0,05, 0,01 и 0,001 соответственно. Ft — плод, IMG — незрелый зеленый, MG — зрелый зеленый, Br — ломающийся, FR — полностью спелый. Кредит: Фруктовые исследования (2024). DOI: 10.48130/frures-0024-0009.

Примечательно, что обработка 10 мМ MeJA значительно увеличила массу плодов на 26,94% и диаметр на 11,40% на стадии полного созревания, а сахарокислотное отношение резко возросло до 110,78, что в 2,4 раза выше, чем у контроля. Обработка MeJA также увеличила содержание растворимого сахара на 22,50%. Фруктоза, определенная как преобладающий растворимый сахар, показала увеличение на 38,96% в фруктах, обработанных 10 мМ MeJA, по сравнению с контролем на стадии полной спелости.

Что касается уровня экспрессии генов метаболизма растворимых сахаров, гены фруктокиназы (EjFK1, EjFK2) повышались на ранних стадиях, тогда как снижение уровня EjFK4, EjFK6 и EjFK7 происходило на зрелой зеленой стадии под воздействием 10 мМ MeJA. Аналогичным образом, экспрессия генов гексокиназы (EjHK1, EjHK2, EjHK3) значительно различалась на разных стадиях развития плодов, что указывает на сложный механизм регуляции, на который влияет MeJA.

По словам старшего научного сотрудника исследования Факсинга Чена: «Это исследование дает ценную информацию о временных изменениях в составе сахара во время развития плодов мушмулы, подчеркивает роль MeJA в формировании этой динамики и подчеркивает значение соотношения сахара и кислоты в плодах. определение качества».

Исследование подчеркивает потенциал MeJA для оптимизации состава фруктового сахара и улучшения общего качества фруктов за счет целенаправленного биохимического улучшения и точной регуляции генов, подчеркивая необходимость точных стратегий применения MeJA при выращивании мушмулы.

Больше информации:
Сонгфэн Ма и др., Раскрытие влияния метилжасмоната на ключевые гены метаболизма сахара при развитии плодов локвы, Фруктовые исследования (2024). DOI: 10.48130/frures-0024-0009.

Предоставлено Китайской академией наук

Цитирование: Повышение качества плодов мушмулы с помощью метилжасмоната: исследование метаболизма сахара и динамики экспрессии генов (2024 г., 13 мая), получено 15 мая 2024 г. с https://phys.org/news/2024-05-loquat-fruit-quality-methyl. -jasmonate.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением любых добросовестных сделок в целях частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Содержимое предоставлено исключительно в информационных целях.